calculul sarpantei
TRANSCRIPT
Evaluarea incarcarilor:1) Incarcari permanente(din greutatea proprie a acoperisului) Denumire element Invelitoare tigla profilata Izolatie Astereala 2*2,4 cm Sipca 3,8*3,8 Capriori Vata minerala TOTAL 2) Incarcarea din zapada: Sectiune
gpn(daN/m2)55 0 28.8 3.5 9 6 102
n1.2 1.35 1.1 1.1 1.1 1.2
gpc(daN/m2)66 0 31.68 3.85 9.9 7.2 119
pnz= gz * ciz * ce pcz = gF* gz* ciz * ceciz ce gz gFin care
120 213
daN/mp daN/mp
coeficient care tine seama de aglomerarea cu zapada pe suprafata acoperisului, functie de unghiul invelitorii coeficient care tine seama de conditiile de expunere ale cladirii greutatea de referinta a stratului de zapada functie de zona de expunere a cladirii(tabel 3,11) coeficient partial de siguranta ce multiplica incarcarea normata si tine seama de clasa de importanta a cladirii si gruarea incarcarii la care se face calculul
Se introducciz ce gz gF ga Tab,3,11Zona gegrafica A B C D Altitudinea Perioada de revenire (ani) 10 25 50 greutatea de referinta gz in (N/mp) 900 1200 1500 1200 1600 2000 1500 2000 2500 1800 2400 3000 1.25 0.80 120.00 1.77 2.20 conditii normale de expunere daN/mp tab3.13
gF = ga 0.4*(gp/ce*gz)0.3*ga gF = gb 0.4*(gp/ce*gz)0.3*gb
Zona A,B,C,D Zona E
Clasa de importanta I II III IV V
ga2.8 2.5 2.2 2 1.3
gb3 2.7 2.4 2.2 2
gc1.8 1.6 1.4 1.2
gd2 1.3 1.6 1.4
ge0.4 0.35 0.3 0.25
gf0.6 0.55 0.5 0.45
Incarcarea utila consta dintr-o forta concentrata valoare normata valoare de calcul coeficient de multiplicare n
Pn Pc1.2
100 120
daN/mp daN/mp
Rezistentele de calcul ale lemnului la diferite solicitariRezistele carcteristice si de calcul ale lemnului (daN/mmp) tab.4.5 Simbol Nr.crt. Natura solicitarii Molid,brad,larice,pin I 24 14.4 15 3.3 II 16.8 8.6 12 3 III 9.6 4.3 4.5
1 2 3 4
Incovoiere statica Intindere in lungul fibrelor Compresiune in lungul fibrelor Compresiune perpendic.pe fibre
Ri Rt RII Rp
1) Rezistenta la incovoiereRezistenta caracteristica la incovoiere pentru lemn de rasinoase de clasa a II-a de calitate este
Ri
168
daN/cmp
Rezista de calcul este:
Ric = mui mdi Ri/g mui1 0.55 1
in care: coeficientul conditiilor de lucru tab.4.7 incarcari permanente tab. 4.8
se introduc
mdi gi
1.1 0.84 daN/mp daN/mp daN/mp
incarcari din zapada coeficient partial de siguranta pentru solicitare la incovoiere media ponderata a coeficientilor incarcare utila incarcare din zapada
se obtine
md119 213
gp gczSe obtine
Ric
128
2) Rezistenta la compresiune in lungul fibrelor RcII120 daN/cmp
Rezista de calcul este:
RcII = muc mdc RcII/gcII muc mdc1 0.8
in care:
incarcari permanente
tab. 4.8
se introduc
mdcse introduc
1 1.25 0.93 daN/mp
incarcari din zapada coeficient partial de siguranta pentru solicitare de compresiune paralela cu fibrele
gcIIse obtine Se obtine
md89.13
RcIIc
3) Rezistenta la compresiune perpendiculara pe fibre Rcp30 daN/cmp
Rezista de calcul este:
Rcp = muc mdc Rcp/gcp muc1 0.8 1 1.25 0.93 daN/mp
in care:
se introduc
mdc gcp md22.28
incarcari permanente incarcari din zapada
tab. 4.8
se obtine Se obtine
Rcpc
entru solicitare de
Dimensionarea capriorilorSe cunosc1 Deschiderea maxima de calcul a capriorilor pe directia orizontala 2 distanta dintre capriori 3 Unghiul de inclinare al sarpantei
d2 dc
3.22 0.95 30 0.52333 0.86616 3.72 372 12 15 450 3375 113000
m m grade rad m cm cm cm cm3 cm4 daN/cm2
4 Deschiderea maxima pe directia inclinata
l2 l2B H W I E
5 Se alege pentru capriori sectiunea dreptunghiulara de
incarcari de calcul 6 7 8
incarcari normate 9 10 11
gcp gz P ucc
119 213 120
daN/m daN/m daN/m
gp n gzn
102 120 100
daN/m daN/m daN/m
Pu n
Incarcarile care actioneaza asupra unui caprior sunt:Incarcarea utila
P un n P uc
100 1.35 135
daN coeficientul supraincarcarilor daN
se obtin incarcarile:
Incarcarile de calcul pe directia normala la axa capriorului sunt
gcp= gp dc cos gcz= pz dc cos2 c Pu = Pu cos
permanente zapada utila
98 152 117
daN/m daN/m daN/m
Incarcarile normate pe directia normala la axa capriorului sunt
gn,cp=gp n dc cos gn,cz= pz n dc cos2 Pu= Puncos
permanente zapada utila
84 86 87
daN/m daN/m daN/m
S-au obtinut momentele incovoietoare in cele doua ipoteze de incarcare si anume: ipoteza I (permanente + zapada) ipoteza II (permanente + utila)
MI MII
430.7041 daNm 293.1696 daNm
Dimensionarea capriorului la momentul maxim rezultat, in ipoteza I Mmax Verificari:1 Verificarea de rezistenta: 430.7041 daNm
Mr Mmax Mr Mr = Ric W xcalc mTi Ric= mui mdi Ri/gi mTI1 577
unde:
capacitate portanta la incovoiere statica dreapta
in care
128
daN/cmp
se obtine
Mr
n
daNm
OK
2
Verificarea de rigiditate: L
fmax fadm fmax = L/200371.76
unde: cm cm in care: sageata datorita incarcarilor permanente sageata datorita incarcarilor din zapada
fadm fmax = f1 + f2 f1 f2
1.86
f1 = finst,p (1+kdef,p) f2 = finst,z (1+kdef,z) kdef,p kdef,z0.5 0.25 (tab 4.13)
finst = 5/384 * ql4/EI
finst,p f1 finst,z f2
0.54893 0.8234 0.55773 0.69716
cm cm cm cm
se obtine
fmax
1.520554
cm
OK
Dimensionarea panei drepte1 2 Se cunosc deschiderea maxima pe directia orizontala este distanta dintre ferme distanata echivalenta de pe care sunt preluate incarcarile pe orizontala T T d B H W I 225 2.25 2.43 15 20 1000 10000 cm m m cm cm cm3 cm4
d = d2/2 + d13 sectiunea dreptunghiulara aleasa pentru pana pentru care se obtine
E
113000
daN/cm2
Incarcarile care actioneaza asupra panei sunt:2.1 2.2 2.3 2.4
g g
p p p
p,y = z,y =
gp l + gpr,p gz d2
g v,y = pv l cos Py = Pn 1.1 19.8 352.6 517.2 120 daN/m daN/m daN/m daN/m greutatea proprie a panei incarcari permanente incarcari din zapadap
Incarcarile de calcul sunt gpr,p gp gz Pp
c
Calculul eforturilor in pana: Mg Mpz Mp223.1395 327.3068 75.9375 daNm daNm daNm
dimensionarea se face la momentul incovoietor maxim, conform ipotezei I (greutate proprie + zapada)
Mmax
550.4463 daNm
1 Verificarea de rezistenta:
Mr = Ric W mTi1
Mmax
Ric mTi
128
rezistenta la incovoiere coeficient de tratare a lemnului
se obtine
Mr fmax fadm
1281.312
daNm
OK
2
Verificarea de rigiditate:
unde:
fmax = L/200 fadm 1.125 fmax = f1 + f2 f1 f2se cunosc
cm in care:
sageata datorita incarcarilor permanente sageata datorita incarcarilor din zapada
f1 = finst,p (1+kdef,p) f2 = finst,z (1+kdef,z) kdef,p kdef,z0.5 0.25 (tab 4.13)
Incarcarilenormate sunt gpr,p gpp
18 254.2 207.8 100
daN/m daN/m daN/m daN/m
finst = 5/384 * ql4/EI finst = 5/384 * ql /EI4
finst,p f1 finst,z f2
0.08 0.11 0.06 0.08
cm cm cm cm
gz Pc
p
se obtine
fmax
0.19
cm
OK
Dimensionarea popilorse alege sectiunea popului B H 10 10 cm cm
pentru care se obtine
W I E Ac
166.67 833.33 113000 100
cm3 cm4 daN/cm2 cm2
suprafata de pe care preia popul curent incarcare este: S incarcarea totala aferenta popului este 5.4675 mp
Np = qp S/cos + pz S+ gpr,pT
c
c
pentru care se obtine
Np
1957.142
daN
Capacitatea portanta a popului se calculeaza cu relatia:
Cr = RCII AC jc mTc jcse introduce
in care
coeficient de flambaj functie de 1851/2
l = lf/i (zveltetea)
lf = l i = (I/A) l = lf /i
cm cm raza de giratie
2.89 64.09
j = 1 0,8(l/100)2 RCII mTcpentru care se obtine Cr
0.67144 89.13 1 5984.458 daNOK
Verificarea talpilorse alege sectiunea popului B H L pentru care se obtine W I E Ac
15 15 50 562.50 4218.75 113000 225
cm cm cm cm3 cm4 daN/cm2 cm2
RcCp Ac mTc mr
22.28 100 1 1.6
Qr = R cp Ac mTc mr Np Qrpentru care se obtine
Qr
3565.15
daN
OK